先进制造系统 第1章1.5~1.9.ppt

1.8.1 制造工程的含义 工业工程专家认为， 制造工程 可被定义为对产品的生产过程进行设计。 制造工程 包括与生产过程有关的一切需要考虑的事项。 目前对制造工程还没有一个公认的定义。 信息技术的发展并引入到制造技术，使制造技术产生革命性变化，出现了制造系统和制造科学，从此制造就以系统的新概念问世。 制造技术与系统论、信息论、控制论、方法论相结合形成新的制造学科，即制造系统工程学。 1979年日本出版了《制造系统工程》专著。 ∨ ∧ 1.8.1 制造工程的含义 我们认为，现代制造工程是一个系统工程。 它是一个由制造技术、制造资源、制造信息以及对资源、信息进行加工处理的制造过程所组成的相互联系的有机整体。 传统制造工程与计算机技术、数控技术、信息技术、控制论及系统科学等学科相结合而成为现代制造工程。 因此，制造工程是一个综合性学科， 制造系统是制造工程的研究对象。 制造工程是学科名称， 制造系统是对制造企业的科学描述。 ∨ ∧ 1.8.2 制造的学科体系 根据制造学科研究内容的抽象性，可划分为制造科学与制造工程两大分支。 当代制造学科具有综合、交叉的特点，其学科体系见图1-22。 图1-22 当代制造的学科体系 发展方向 基础理论 制造系统 制造模式 制造科学 制造技术 ∨ ∧ 点击此处文字可展开 1.8.2 制造的学科体系 制造科学主要研究制造哲理、制造策略、制造系统体系结构、各种基础性的理论与方法，从学术理论方面确定制造系统的基本内涵和外延。 现代制造科学的基本内容。 制造系统学 制造信息学 计算制造学 制造智能学 机械动力学 机械设计学 制造工艺学 制造科学 图1-22 当代制造的学科体系 (续) ∨ ∧ 1.8.2 制造的学科体系 制造工程主要研究制造系统中的制造技术和制造模式的实际问题。 工程设计系统 加工系统 装配系统 拆卸系统 物料系统 监测系统 转换系统 分配系统 输送系统 质量保证系统 过程管理系统 制造系统 图1-22 当代制造的学科体系 (续) ∨ ∧ 1.8.2 制造的学科体系 制造技术是制造系统的制器之技， 刚性制造模式 柔性制造模式 集成制造模式 并行工程模式 精益生产模式 敏捷制造模式 虚拟制造模式 智能制造模式 生物制造模式 可重构制造模式 全能制造模式 绿色制造模式 网络制造模式 制造模式 产品设计技术 加工技术 装配技术 控制技术 信息技术 纳米技术 计算机技术 数据库技术 网络技术 经济管理技术 工业工程技术 人因工程学 能源技术 监测技术 自动控制技术 微电子技术 数控技术 材料成形技术 材料技术 制造技术 制造模式则是制造系统的经营之道。 图1-22 当代制造的学科体系 (续) ∨ ∧ 1.8.2 制造的学科体系 制造学科的发展离不开相应历史发展阶段的基础理论的支撑。 在大批量自动化生产阶段，基础理论是力学和统计学； 多品种小批量生产方式下，其基础理论发展为以离散事件动态系统（DEDS）为代表的系统控制论； 在以CIMS、AM、IM为代表的制造模式中，基础理论则发展成为系统论、人工智能、知识工程等。 图1-22 当代制造的学科体系 (续) 系统论 信息论 控制论 方法论 运筹学 量子论 耗散结构论 协同论 突变论 博奕论 人工智能 知识工程 混沌论 分形理论 概率论 数学 物理学 化学 生物学 材料科学 社会科学 基础理论 ∨ ∧ 1.8.2 制造的学科体系 制造学科的进一步向前发展，越来越多地依赖于基础科学的深化，越来越多地吸收数学、物理、化学、生物、材料、信息、计算机、系统论，信息论、控制论等诸多学科的基本理论和必威体育精装版成果。 制造领域的学术研究与工程实践的发展方向 图1-22 当代制造的学科体系 (续) 战略决策 经营管理 产品开发 机电系统 制造商务 制造过程 企业系统 科学化 知识化 协同化 微型化 电子化 自动化 信息化 发展方向 应用领域：制造业 → 制造企业 → 制造系统 ∨ ∧ 1.8.3 制造工程的层次结构 1. 制造学科发展简况 2. 本课内容的三个层次 3. 制造系统、制造模式与 制造技术的关系 4. 本课内容的结构特色 ∧ ∨ 1.8.3 制造工程的层次结构 1. 制造学科发展简况 制造学科发展到今天已成为面向整个制造业、涵盖产品生命周期各个环节的一门综合性学科。 先进制造系统具有三大显著特点： 大范围：涉及国民经济很多行业； 全过程：涵盖产品生命周期； 高技术：综合多门学科的前沿技术。 ∧ ∨ 1.8.3 制造工